Earth Sciences Research Journal

DISSIMILARITY-BASED CLASSIFICATION OF SEISMIC SIGNALS AT NEVADO DEL RUIZ VOLCANO

Automatic classification of seismic signals has been typically carried out on feature-based representations. Recent research works have shown that constructing classifiers on dissimilarity representations is a more practical and, sometimes, a more accurate solution for some pattern recognition problems. In this paper, we consider Bayesian classifiers constructed on dissimilarity representations. We show that such classifiers are a feasible and reliable alternative for automatic classification of seismic signals. Our experiments were conducted on a dataset containing seismic signals recorded by two selected stations of the monitoring network at Nevado del Ruiz Volcano. Dissimilarity representations were constructed by calculating pairwise Euclidean distances and a non-Euclidean measure on the normalized spectra, which is based on the difference in area between spectral curves. Results show that even though Euclidean dissimilarities have advantageous properties, non-Euclidean measures can be beneficial for matching spectra of seismic signals.

La clasificación automática de señales sísmicas se ha llevado a cabo típicamente sobre representaciones de características. Trabajos de investigación recientes han mostrado que construir clasificadores sobre representaciones de disimilitud es una solución más práctica y, algunas veces, más precisa para ciertos problemas de reconocimiento de patrones. En este artículo consideramos clasificadores Bayesianos construidos sobre representaciones de disimilitud. Mostramos que tales clasificadores son una alternativa viable y confiable para la clasificación automática de señales sísmicas. Nuestros experimentos fueron llevados a cabo sobre una base de datos que contiene señales sísmicas detectadas por dos estaciones seleccionadas de la red de monitoreo del Volcán Nevado del Ruiz. Las representaciones de disimilitud fueron construidas mediante el cálculo de distancias Euclidianas y de una medida no Euclidiana sobre los espectros normalizados, ésta última está basada en la diferencia de área entre curvas espectrales. Los resultados muestran que aunque las disimilitudes Euclidianas tienen propiedades ventajosas, las medidas no Euclidianas pueden resultar benéficas para comparar espectros de señales sísmicas.

SEISMIC HAZARD MAP FOR THE ITALIAN TERRITORY USING MACROSEISMIC DATA

A seismic hazard map, in terms of macroseismic intensity, is proposed for the Italian continental territory and Sicily, which has a 10% probability of exceedance in 50 years. The methodology used here was first proposed by Cornell (1968), which requires information about the location and seismicity rates within each of the defined seismogenic zones, as well as an attenuation model. In particular, it is proposed an original macroseismic intensity attenuation model derived from the Italian macroseismic database DBMI04. The seismic hazard map, obtained in terms of intensity, was subsequently transformed into PGA by means of a linear relation between intensity and PGA, in order to compare it with the national seismic hazard map MPS04.

Se propone un mapa de amenaza sísmica, en términos de intensidad macrosísmica con un 10% de probabilidad de excedencia en 50 años, para Italia continental y Sicilia. La metodología usada fue propuesta originalmente por Cornell (1968), la cual requiere información acerca de la localización y tasas de sismicidad dentro de cada una de las zonas sismogénicas definidas, como también del modelo de atenuación. En particular se propone un modelo nuevo de atenuación de la intensidad macrosísmica desarrollado a partir de la base de datos macrosísmica italiana DBMI04. El mapa de amenaza sísmica obtenido fue transformado en PGA usando relaciones lineales entre la intensidad y PGA para luego compararlo con el mapa nacional de amenaza sísmica MPS04.

STACKING ON COMMON REFLECTION SURFACE WITH MULTIPARAMETER TRAVELTIME

Commonly seismic images are displayed in time domain because the model in depth can be known only in well logs. To produce seismic sections, pre and post stack processing approaches use time or depth velocity models whereas the common reflection method does not, instead it requires a set of parameters established for the first layer. A set of synthetic data of an anticline model, with sources and receivers placed on a flat topography, was used to observe the performance of this method. As result, a better reflector recovering compared against conventional processing sequence was observed. The procedure was extended to real data, using a dataset acquired on a zone characterized by mild topography and quiet environment reflectors in the Eastern Colombia planes, observing an enhanced and a better continuity of the reflectors in the CRS stacked section.

Las imágenes sísmicas son comunes en dominio del tiempo debido a que el modelo en profundidad se conoce solamente en registros de pozo; para producir las secciones sísmicas los enfoques de procesamiento antes y después de apilado usan modelos de velocidad en tiempo o profundidad no así el método de superficie común de reflexión que requiere de un conjunto de parámetros establecidos para la primera capa. Aplicada a datos sintéticos de un anticlinal con fuentes y detectores colocados sobre una superficie plana, el método exhibió un buen desempeño desplegando los reflectores más claramente que los suministrados por el procesamiento convencional. El procedimiento se aplicó a una línea sísmica adquirida en los Llanos Orientales Colombianos, en una zona caracterizada por suave topografía y reflectores de ambientes tranquilos, se observó un realce y mayor continuidad en los reflectores.

GEOLOGY OF THE FLORENCIA GOLD - TELLURIDE DEPOSIT (CAMAGÜEY, CUBA) AND SOME METALLURGICAL CONSIDERATIONS

This paper describes the results from a study of the Florencia gold-telluride deposit in Central Cuba, including mineralogical, petrographical, microprobe and chemical analysis. Valuable information is provided for the exploration, mining and processing of gold ores from other nearby deposits with similar characteristics. Results highlight changes in the mineralogical composition of the ores between the north and south sectors of the deposit, as reflected in metallurgical concentrates after beneficiation and flotation of samples from these sectors. It is shown that gold deposits of the Cretaceous Volcanic Arc of Cuba largely consist of native gold, telluride and pyrite, where arsenopyrite is almost absent. Traces of lead, zinc and cadmium are present in the periphery of the main ore zones.

Este artículo describe los resultados del estudio del depósito de oro y teluros en la parte central de Cuba, incluyendo análisis mineralógicos, petrográficos, químicos y de microsonda. Se provee información valiosa para la exploración, minería y procesamiento de las menas de oro de otros depósitos cercanos con características similares. Los resultados muestran cambios en la composición mineralógica de las menas, en los sectores Nortey Sur del depósito, reflejados en los concentrados metalúrgicos después de la beneficiación y flotación de las muestras de estos sectores. Se muestra que los depósitos de oro del Arco Volcánico del Cretácico de Cuba están compuestos principalmente por oro nativo, teluros y pirita, mientras que la arsenopirita se encuentra prácticamente ausente. Trazas de plomo, zinc y cadmio están presentes en la periferia de las zonas de mena principales.

ATTENUATION OF DIFFRACTED MULTIPLES WITH AN APEX-SHIFTED TANGENT-SQUARED RADON TRANSFORM IN IMAGE SPACE

In this paper, we propose a method to attenuate diffracted multiples with an apex-shifted tangent-squared Radon transform in angle domain common image gathers (ADCIG) . Usually, where diffracted multiples are a problem, the wave field propagation is complex and the moveout of primaries and multiples in data space is irregular. The method handles the complexity of the wave field propagation by wave-equation migration provided that migration velocities are reasonably accurate. As a result, the moveout of the multiples is well behaved in the ADCIGs. For 2D data, the apex-shifted tangent-squared Radon transform maps the 2D space image into a 3D space-cube model whose dimensions are depth, curvature and apex-shift distance. Well-corrected primaries map to or near the zero curvature plane and specularly-reflected multiples map to or near the zero apex-shift plane. Diffracted multiples map elsewhere in the cube according to their curvature and apex-shift distance. Thus, specularly reflected as well as diffracted multiples can be attenuated simultaneously. This approach is illustrated with a segment of a 2D seismic line over a large salt body in the Gulf of Mexico. It is shown that ignoring the apex shift compromises the attenuation of the diffracted multiples, whereas the approach proposed attenuates both the specularly-reflected and the diffracted multiples without compromising the primaries.

En este articulo, proponemos un método para atenuar reflexiones múltiples difractadas (o simplemente múltiples difractadas). El método consiste en la aplicación de una transformada de Radón parametrizada en términos del ángulo de reflexión (ángulo de apertura), y de la posición del ápice de la curva del múltiple en el dominio de las imágenes de ángulo común. Usualmente, donde las múltiples difractadas son un problema, la propagación del campo de onda es compleja y la curva del múltiple en el espacio de los datos(CMPs) deja de ser hiperbólica y es imposible de predecir analíticamente. Como consecuencia, el método usual de aplicar una transformada de Radón hiperbólica o parabólica para atenuar las múltiples, produce pobres resultados. Nuestro método maneja la complejidad de la onda, en la medida en que las velocidades de migración sean razonablemente precisas. En dos dimensiones, nuestra transformada de Radón "mapea" las imágenes de ángulo común en un método tridimensional que es función de la profundidad, la curvatura(moveot) y la posición del ápice de la curva del múltiple en las imágenes de ángulo común. Las reflexiones primarias (o simplemente primarias) se mapean cerca del plano del ápice cero con curvaturas que dependen de la diferencia entre las velocidades de migración de los primarios y las múltiples. Por su parte, las multiples difractados se mapean en el resto del cubo alejados de los planos de cero curvatura y cero ápice. De esta manera, en el dominio de Radón, las primarias, las múltiples especulares y las múltiples difractadas, se separan. Esta separación permite recuperar las primarias atenuando tanto las múltiples especulares como las difractadas. Nosotros ilustramos el método aplicándoselo a una línea sísmica del Golfo de Mexico. En particular, mostramos que si se ignora la componente que discrimina la posición ápice del múltiple en las imágenes de ángulo común, la atenuación de las múltiples difractadas se deteriora senciblemente. Cuando incluimos esta compopnente, logramos atenuar tanto las múltiples especulares como las difractadas sin afectar notoriamente las primarias.

ISOSTATICALLY DISTURBED TERRAIN OF NORTHWESTERN ANDES MOUNTAINS FROM SPECTRALLY CORRELATED FREE-AIR AND GRAVITY TERRAIN DATA

Recently revised models on global tectonics describe the convergence of the North Andes, Nazca, Caribbean and South American Plates and their seismicity, volcanism, active faulting and extreme topography. The current plate boundaries of the area are mainly interpreted from volcanic and seismic datasets with variable confidence levels. New insights on the isostatic state and plate boundaries of the northwestern Andes Mountains can be obtained from the spectral analysis of recently available gravity and topography data. Isostatically disturbed terrain produces free-air anomalies that are highly correlated with the gravity effects of the terrain. The terrain gravity effects (TGE) and free air gravity anomalies (FAGA) of the Andes mountains spectral correlation data confirms that these mountains are isostatically disturbed. Strong negative terrain-correlated FAGA along western South America and the Greater and Lesser Antilles are consistent with anomalously deepened mantle displaced by subducting oceanic plates. Inversion of the compensated terrain gravity effects (CTGE) reveals plate subduction systems with alternating shallower and steeper subduction angles. The gravity modeling highlights crustal deformation from plate collision and subduction and other constraints on the tectonism of the plate boundary zones for the region.

Modelos recientes de tectónica de placas describen la convergencia de las placas de los Andes del Norte, Nazca, Caribe y Sur América y su sismicidad, volcanismo, fallamiento activo y topografía extrema. Los actuales límites tectónicos del área han sido interpretados a partir de bases de datos con varios niveles de confidencialidad. Nueva información sobre el estado isostático y bordes tectónicos de los Andes del noroeste de Sur América puede ser obtenida del análisis espectral de datos de topografía y gravimetría disponibles recientemente. Terrenos isostáticamente distorsionados producen anomalías de aire libre que son altamente correlacionadas con los efectos gravimétricos del terreno. Los efectos topográficos del terreno espectralmente correlacionables con las anomalías gravimétricas de aire libre de las montañas de los Andes confirman que estas montañas están distorsionadas isostáticamente. Fuertes anomalías negativas de aire libre correlacionables con los efectos gravimétricos del terreno a lo largo del margen oeste de Sur América y las Antillas Mayores y Menores son consistentes con un manto anómalamente mas profundo desplazado por la subducción de placas de corteza oceánica. El modelamiento inverso de las anomalías gravimétricas revela sistemas de subducción con inclinaciones sub-horizontales y verticales alternantes. El modelamiento gravimétrico resalta la deformación cortical producto de la colisión de placas y subducción y otras características del tectonismo de zonas de límites de placas de la región.

IMPROVING VERTICAL AND LATERAL RESOLUTION BY STRETCH-FREE, HORIZON-ORIENTED IMAGING

The pre-stack Kirchhoff migration is implemented for delivering wavelet stretch-free imaged data, if the migration is (ideally) limited to the wavelet corresponding to a target horizon. Avoiding wavelet stretch provides long-offset imaged data, far beyond what is reached in conventional migration and results in images from the target with improved vertical and lateral resolution and angular illumination. Increasing the range of imaged offsets also increases the sensitivity to event-crossing, velocity errors and anisotropy. These issues must be addressed to fully achieve the greatest potential of this technique. These ideas are further illustrated with a land survey seismic data application in Texas, U.S.

La migración de pre-apilamiento de Kirchhoff proporciona imágenes que no sufren de estiramiento de la ondícula, si la migración es (idealmente) limitada a la ondícula correspondiente al horizonte de interés. Al evitar el estiramiento de la ondícula se pueden generar imágenes a partir de datos con separación grande entre fuente y receptor, mas allá de lo que se puede alcanzar con la migración convencional y se logran imágenes del objetivo con mejor resolución vertical y horizontal y mejor iluminación angular. Al aumentar el rango aceptable de separación entre fuente y receptor, también incrementa la sensibilidad al cruce entre eventos, errores de velocidad y anisotropía. Para obtener los mejores resultados con esta técnica, estos factores deben ser tratados adecuadamente. Para ilustrar estas ideas, presentamos una aplicación a datos sísmicos 3D adquiridos en Texas, US.